Дарвин как систематик-теоретик и систематик-практик
Петр Петров, кандидат биологических наук, Гейдельберг
Balanus amphitrite — один из многих видов усоногих ракообразных, описанных Дарвином. Фотография с сайта Ньюкаслского университета (www.ncl.ac.uk).
Дарвин известен всему человечеству как автор тезиса «человек произошел от обезьяны» и всем мало-мальски образованным людям как создатель эволюционной теории. Однако его вклад в науку отнюдь не ограничивается этими достижениями. За свою долгую жизнь он также успел сделать довольно много в селекции, геологии и палеонтологии, ботанике и физиологии растений, а также в таких зарождавшихся в его время дисциплинах как почвоведение, экология и этология. Немалую роль сыграл он и в развитии биологической систематики. И хотя самый известный из его трудов — «Происхождение видов» — посвящен в основном не систематике, основы современной систематики были заложены именно в этой книге, первое издание которой вышло 150 лет назад, 24 ноября 1859 г. По случаю ее юбилея мне бы хотелось напомнить о достижениях Дарвина в этой области, где работают в наши дни тысячи исследователей, к числу которых принадлежу и я.
Основателем биологической систематики по праву считается Карл Линней, который в середине XVIII в. обобщил почти все, что было известно на тот момент о разнообразии живой природы, и внедрил в науку единую иерархию систематических групп (таких, как виды, роды, отряды, классы), в дополненном виде используемую в научной литературе и сегодня. Ко времени публикации «Происхождения видов» биологической систематикой был накоплен уже немалый объем знаний. Однако Линней, как и большинство его современников, придерживался преобладавшего в додарвиновской науке представления о неизменности видов живых организмов и считал, что систематика приближает людей к пониманию божественного плана творения. Он предполагал, что его иерархическая система живой природы в той или иной степени отражает замысел Творца, и, должно быть, в этом и видел главную задачу систематики. При этом критерием для объединения видов в систематические группы более высокого порядка для Линнея и многих его последователей было не родство (которое они отрицали), а сходство, которое, как впоследствии стало ясно, далеко не всегда служит свидетельством родства. Все же следует отдать должное проницательности Линнея, который считал, что «не признак определяет род, а род определяет признак» (т. е. систематические группы представляют собой нечто большее, чем формальные объединения похожих организмов), и придавал стабильным признакам больший вес, чем изменчивым. Нечто большее — но что? Линней считал, что элемент божественного плана. Дарвин дал другой ответ на этот вопрос — родство.
Разумеется, Дарвин был отнюдь не первым эволюционистом. Еще до его рождения эволюционные идеи развивали Этьен Жоффруа Сент-Илер, Жан-Батист Ламарк и некоторые другие ученые. Но до того, как Дарвину удалось объяснить, какие естественные механизмы могут лежать в основе эволюции, место эволюционных идей было среди известных, но спорных гипотез. Книга «Происхождение видов» убедила большинство биологов в реальности эволюции и открыла глаза систематикам на то, что же они, собственно, изучали уже больше ста лет. Стало ясно, что в основе систематики должно лежать исследование родства, и именно на основании представлений о родстве следует объединять организмы в систематические группы. При этом оказалось, что накопленные систематикой знания во многом уже отражают вероятное родство живых организмов. Как ни удивительно, еще Линней, книги которого пестрят восторженными похвалами Создателю, отнес человека к отряду приматов. Идея о происхождении людей от древних человекообразных обезьян, обоснованная Дарвином в 1871 г. в книге «Происхождение человека и половой отбор», произвела фурор в науке и далеко за ее пределами, но при этом не потребовала никакого переворота в систематике отряда приматов, в составе которого вид Homo sapiens и был описан Линнеем.
Диаграмма из «Происхождения видов», отражающая представления Дарвина о родственных отношениях между видами живых организмов. Прописные буквы обозначают предковые виды, строчные буквы — их вариететы и новые виды, возникающие на их основе. Римскими цифрами обозначены моменты времени, между которыми сменяется тысяча поколений. В пояснениях к этой схеме Дарвин обсуждает возможность выделения возникших в итоге видов в отдельные роды и подсемейства, подразумевая, что эти группы должны объединять всех потомков одного предкового вида. Впоследствии такие группы получили название монофилетических.